一种高效的光伏组件系统技术方案

本发明专利技术涉及一种高效的光伏组件系统，包括背板、下EVA胶膜、太阳能电池、上EVA胶膜、玻璃盖板，所述背板靠近太阳能电池的一侧涂覆有相变微胶囊层，所述相变微胶囊由壁材和芯材组成，芯材为正二十四烷烃，壁材为由改性CNTs、石墨烯氧化物和改性碳化钛纳米片复合得到的复合材料，所述玻璃盖板为红外反射隔热玻璃，本申请涉及的一种高效的光伏组件系统，可以保持光伏组件的温度稳定性，提高光伏组件的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高效的光伏组件系统
本专利技术涉及光伏
，尤其涉及一种高效的光伏组件系统。
技术介绍
太阳能电池是一种利用光伏效应将太阳光能转化为电能的半导体器件，是具有广阔应用前景的清洁能源，为保护太阳能电池不受自然条件因素的影响而导致的转化效率降低，一般将其封装为光伏组件使用，但是光伏组件普遍受到“负温度系数”的影响，存在最适工作温度，其效率在高温下会发生急剧衰减，一般地，太阳能电池的短路电流只随工作温度上升稍有增加，影响不大，而开路电压和填充因子随温度升高而明显降低，如一般的硅太阳电池，工作温度升高1℃，其输出功率降低0.4％-0.5％，效率也随之下降，而且，缺乏太阳辐射时光伏组件停止工作，温度下降较多，光伏组件的使用寿命易受长期高温差循环影响，需要将太阳能电池中的太阳辐射热转移并保持一定的温度稳定性。目前太阳能光伏组件的冷却手段主要通过在下底板设置散热设备来实现，冷却技术一般可以分为被动式冷却和主动式冷却，被动式冷却有较高的可靠性，一般采取散热翅片的实现形式，电池与散热器间良好的热接触是保持电池低温的关键因素，主动式冷却一般是通过流过电池组件背面管道中的流体带走热量，实现电池的冷却，一般采用空气或水为冷却流体。但以上方法需要外接散热设备，提高了太阳能光伏组件成本。
技术实现思路
基于上述提出的技术问题，本申请提供一种高效的光伏组件系统。一种高效的光伏组件系统，包括背板，下EVA胶膜、太阳能电池、上EVA胶膜、玻璃盖板，所述背板靠近太阳能电池的一侧涂覆有相变微胶囊层，所述相变微胶囊由壁材和芯材组成，芯材为正二十四烷烃，壁材为由改性CNTs、石墨烯氧化物和改性碳化钛纳米片复合得到的复合材料，所述玻璃盖板为红外反射隔热玻璃；优选地，相变微胶囊粒径为0.5-60μm；优选地，改性CNTs由CNTs经混酸、强碱、过氧化氢处理修饰得到；进一步优选地，CNTs为多壁CNTs，纳米管直径8-15nm，长度0.5-2μm；优选地，改性碳化钛纳米片由钛碳化铝经氢氟酸处理后与异丙醇、乙二醇和三氯化铁的热反应修饰改性制得；优选地，微胶囊由芯材、石墨烯氧化物、改性碳化钛纳米片、改性CNTs按质量100：4：6：0.1在盐酸溶液中超声囊化制得；进一步优选地，盐酸溶液浓度为0.01mol/L。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：当组件温度升高时，相变微胶囊吸收热量，将能量以相变潜热的方式储存，当组件温度降低时，相变微胶囊将储存的热量释放，缓解组件工作环境温差大的问题；红外反射隔热玻璃可以选择性透过可见光，而将大部分的红外线反射，降低光伏组件由于红外热效应造成的工作温度升高，本申请提供的光伏组件系统，将被动式冷却与主动式冷却结合，保持光伏组件的温度稳定性，提高了光伏组件的效率。以正二十四烷为相变微胶囊芯材，改性CNTs-石墨烯氧化物-改性碳化钛纳米片复合材料为壁材，通过壁材的导热增强作用，利用“分子桥”结构将芯材包覆在球形外壳中，相互交联成一个有机的封闭整体，一方面高导热材料在胶囊内外间形成热传导通道，增强导热能力，一方面提高了胶囊的机械性能。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术基本结构示意图。附图标记：1-太阳能电池；2-玻璃盖板；3-上EVA胶膜；4-下EVA胶膜；5-背板。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。全球能源日益短缺，提高能源利用效率、实现热能的循环利用是缓解能源危机的一个重要途径，当前热能利用主要是利用化石燃料直接产生热能后用于生产和生活，该利用方式存在大量低温余热的浪费，寻求高效的低温热能存储方法，不仅可提高能源利用率，而且可实现节能减排的目的。储热技术利用物质内部能量转化，通过人为干预的方式对热能进行收集、储存、运输和释放，进而实现对热能供求关系合理调控，其中，相变储热具有储热密度高、成本低、储放热过程近似于恒温和储热放热可控的特点，是最具规模化应用前景的一种储热技术。物质相变过程完成的时间与其等效半径的平方成正比，相变物质体积越小，其相变过程的换热效率就越高，完成的时间就越短，利用微纳米胶囊技术，将相变储热材料封装在微米级或者纳米级的胶囊内，有助于解决相变储热材料的流动、相分离及腐蚀性等问题，进一步提高其应用价值。当前，微纳米胶囊相变储热材料的壁材主要选用合成有机高分子材料，包括脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、聚苯乙烯、聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚脲、芳香族聚酰胺、环氧树脂等，这些材料普遍存在稳定性较差、相变材料囊化效率低以及壁材-芯材之间热导效果不理想等缺点，而且，相变材料发生固液相变时的体积膨胀也对壁材的机械稳定性和延展性提出更高的要求，制约了相转化材料微纳胶囊化的应用前景。本专利技术的实施例涉及一种高效的光伏组件系统，包括背板、下EVA胶膜、太阳能电池、上EVA胶膜、玻璃盖板，所述背板靠近太阳能电池的一侧涂覆有相变微胶囊层，所述相变微胶囊由壁材和芯材组成，芯材为正二十四烷烃，壁材为由改性CNTs、石墨烯氧化物和改性碳化钛纳米片复合得到的复合材料，所述玻璃盖板为红外反射隔热玻璃；优选地，所述相变微胶囊粒径在0.5-60μm；优选地，改性CNTs由多壁CNTs经混酸、强碱、过氧化氢处理修饰得到，进一步优选地，多壁CNTs直径为8-15nm，长度为0.5-2μm；经官能团化修饰改性后的CNTs的溶液Zeta电位绝对值增大，具有优良的水溶性、分散性和稳定性，CNTs通过在壁材内部的富集，增强了壁材和芯材之间共轭π电子与烷烃碳氢键的相互作用，增强了微胶囊的完整性，增大了相转化材料的包覆率，为相转化材料提供成核位点，抑制过冷现象；优选地，石墨烯氧化物由石墨经强酸氧化得到；优选地，改性碳化钛纳米片由钛碳化铝经氢氟酸处理后修饰改性制得；进一步优选地，由异丙醇、乙二醇和三氯化铁的热反应进行修饰改性；改性处理得到的碳化钛纳米片表面具有丰富的氟基和羟基，经强酸氧化处理得到的石墨烯氧化物，其边缘处有大量的羧基，片层整体呈现类表面活性剂结构，中间为共轭的疏水区域，有利于非极性高级烷烃的包覆，边缘带负电亲水，有利于改性碳化钛纳米片在边缘处形成相互作用，实现微胶囊的包覆封装；优选地，微胶囊由芯材、石墨烯氧化物、改性碳化钛纳米片、改性CNTs按质量比100：4：6：0.1在盐酸溶液中超声囊化制得；进一步优选地，盐酸溶液浓度为0.01mol/L。下面进一步例举实施例以详细说明本专利技术。同样应理解，以下实施例只用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，本领域的技术人员根据本专利技术的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效的光伏组件系统，其特征在于，包括背板、下EVA胶膜、太阳能电池、上EVA胶膜、玻璃盖板，所述背板靠近太阳能电池的一侧涂覆有相变微胶囊层，所述相变微胶囊由壁材和芯材组成，芯材为正二十四烷烃，壁材为由改性CNTs、石墨烯氧化物和改性碳化钛纳米片复合得到的复合材料，所述玻璃盖板为红外反射隔热玻璃。

【技术特征摘要】
1.一种高效的光伏组件系统，其特征在于，包括背板、下EVA胶膜、太阳能电池、上EVA胶膜、玻璃盖板，所述背板靠近太阳能电池的一侧涂覆有相变微胶囊层，所述相变微胶囊由壁材和芯材组成，芯材为正二十四烷烃，壁材为由改性CNTs、石墨烯氧化物和改性碳化钛纳米片复合得到的复合材料，所述玻璃盖板为红外反射隔热玻璃。2.根据权利要求1所述的一种高效的光伏组件系统，其特征在于，所述所述相变微胶囊粒径为0.5-60μm。3.根据权利要求1所述的一种高效的光伏组件系统，其特征在于，所述改性CNTs由CNTs经混酸、强碱、过氧化氢处理修饰得到。4.根据权利要求3所述的一种高效的光伏组件系统，其特征在于，所述CNTs为多壁CNTs，纳米管直径8-15nm，长度0.5-2μm。5.根据权利要求1所述的一种高效的光伏组件系统，其特征在于，所述改性碳化钛纳米片由钛碳化铝经氢氟酸处理后与异丙醇、乙二醇和三氯化铁的热反应修饰改性制得。6.根据权利要求1所述的一种高效的光伏组件系统，其特征在于，所述相变微胶囊由芯材、石墨烯氧化物、改性碳化钛纳米片、改性CNTs按质量比100：4：6：0.1在盐酸溶液中超声囊化制得。7.根据权利要求6所述的一种高效的光伏组件系统，其特征在于，所述盐酸溶液浓度为0.01mol/L。8.根据权利要求1所述的一种高效的光伏组件系统，其特征在于，所述相变微胶囊的制备包括以下步骤：(1)CNTs改性CNTs与50％质量分数的HNO3溶液按1:8的比例混合，恒温回流12h，回流温度80℃，回流后抽滤，并用蒸馏水冲洗去除残余硝酸，清洗后加入5倍质量的混酸，超声处理4h，混酸由浓硝酸与浓硫酸按1:3的比例混合制备，抽滤后用蒸馏水冲洗去除残余混酸，得到的CNTs中加入4倍质量的40...

【专利技术属性】
技术研发人员：李健斌，
申请(专利权)人：深圳众厉电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44